非连续增强金属基复合材料与传统材料相比具有很多优良性能，例如:高强度、高硬度、高弹性模量、良好的耐高温性能、抗磨损能力强以及尺寸稳定性等优点，成为金属基复合材料重要的发展方向，在航空、航天、汽车工业、医疗器械等领域拥有广阔的应用前景。伴随着碳纤维制造技术的进步和性能的提高，碳纤维增强金属基复合材料逐渐受到重视，短碳纤维增强金属基复合材料的研究和应用也不断发展，目前短碳纤维增强金属基复合材料的基体有:镁、铝、铜、钛、镍等。金属基复合材料的制备方法主要集中在压力浸渗法、挤压铸造法和粉末冶金法，存在制件小，成本高的缺点。搅拌铸造法由于其工艺简单，成本低廉，越来越受到重视。本文选择广泛使用的纯铝作为基体材料，采用熔体真空搅拌铸造法制备出高质量的短碳纤维增强铝基复合材料。　　碳纤维与铝熔体润湿性很差，容易在铝基体中团聚，并且容易与铝液发生反应生成对复合材料性能有害的脆性相Al4C3，从而使复合材料的性能大大低于理论预测值。分别采用化学镀和电镀在碳纤维表面形成铜镀层，改善碳纤维与铝熔体之间的润湿性。首先对碳纤维进行预处理，除去憎水的有机胶，并使碳纤维表面形成大量含氧官能团，提高碳纤维表面活性。X射线能谱分析结果显示预处理后碳纤维表面含有以C-OH为主的含氧官能团40％左右。化学镀在碳纤维表面得到了厚度约为0.25μm厚的铜镀层，使用扫描电子显微镜对其微观结构进行了观察，镀层密实、均匀、平整。对碳纤维直接在酸性硫酸铜镀液中电镀进行了研究，结果显示，将CuSO4·5H2O的含量降至30-120g/l，H2SO4浓度增大到120-220g/l，并加入适当光亮剂，可以在碳纤维表面形成均匀的镀层。分析了电镀时碳纤维表面铜镀层形成过程，并通过改变CuSO4·5H2O和H2SO4浓度在碳纤维表面得到了厚度为0.25-1.7μm的铜镀层。　　实验针对搅拌铸造法在加入碳纤维和搅拌的过程中带入气体使制备的复合材料孔隙率高的缺点进行重要的改进，即在加入碳纤维和搅拌的过程中采用真空除气的方法以降低复合材料的孔隙率，并取得了明显的效果。　　试验研究真空度、搅拌温度、时间、速度对制备复合材料的影响，根据搅拌动力学机制及结合铸造出复合材料的组织和性能，获得最佳工艺条件参数:搅拌温度:740℃;搅拌时间:4min;搅拌速度:1000r/min;真空度:200Pa。　　实验采用熔体真空搅拌铸造法，将镀铜碳纤维加入铝合金中制备复合材料。研究了镁元素的加入对增加镀铜碳纤维的含量及改善镀铜碳纤维在复合材料中的分布的影响。用溶解法确定短碳纤维增强铝基复合材料中碳纤维含量。结果显示:碳纤维含量随着Mg添加量的增加而增加;当0.4-0.6％的Mg被加入时，碳纤维能够均匀地分布在铝合金基体中;当加入Mg大于1.0％时，碳纤维在基体中明显的聚集。　　将碳纤维镀铜后制成短碳纤维，用熔体真空搅拌铸造法制备铝基复合材料，从镀铜层厚度、碳纤维质量分数、碳纤维长度三方面考察了短碳纤维增强铝基复合材料的组织和性能，结果表明，搅拌真空铸造法制备复合材料过程中，当镀镍层厚度为0.71μm，碳纤维添加量为4％，短纤维长度为2～3mm时，复合材料中碳纤维与基体结合紧密，力学性能最好。